Production of Recombinant Treponema pallidum Membrane Protein A in Escherichia coli Using Fed-batch Fermentation

Biotecnologia Aplicada 1999; Vol. 16 No. 3, pp. 145-148 Production of Recombinant Treponema pallidum Membrane Protein A in Escherichia coli Using Fed-batch Fermentation Juan M Rivera, María del Carmen Domínguez, Maira Ponce, Ramón E Narciandi Code Number: BA99024 ABSTRACT There is special interest on the 42-kDa Treponema pallidum membrane protein A (TmpA) due to its potential use for syphilis serological assay. Different genetic constructions and cloning in bacteria of recombinant DNA containing the synthetic TmpA gene have been reported, but in all cases the expression levels and fermentation productivity have been affected by different factors and, on the other hand, its purification has involved a series of laborious steps. A fed-batch culture of Escherichia coli W3110 capable of achieving high expression levels (36%) and high production yields (1.74 g/L) of recombinant TmpA was developed using the expression vector pR2M6. Different host strains and induction conditions were studied in order to maximize protein expression. In this study, a rapid and simple procedure for the purification of recombinant TmpA to over 85% of purity and about 60% of recovery is reported using immobilized metal ion affinity chromatography. Keywords: Escherichia coli, fed-batch fermentation, recombinant protein, TmpA RESUMEN La proteína de membrana A de 42 kDa de Treponema pallidum (TmpA) es de especial interés debido a sus potencialidades para el diagnóstico serológico de la sífilis. Se han reportado diferentes construcciones genéticas y la clonación en bacterias de fragmentos de ADN que contienen el gen sintético de TmpA. Sin embargo, en todos los casos los niveles de expresión y la productividad de la fermentación han estado afectados por diferentes factores y, por otro lado, la purificación se ha realizado mediante pasos complejos. Para resolver estos inconvenientes, se desarrolló un cultivo incrementado de Escherichia coli W3110 que permite obtener altos niveles de expresión (36%) y un rendimiento elevado (1,74 g/L) de TmpA recombinante mediante la utilización del vector de expresión pR2M6. Se estudiaron diferentes cepas y condiciones de inducción con el objetivo de maximizar los niveles de expresión de la proteína. En este trabajo se reporta un procedimiento rápido y sencillo para la purificación de TmpA recombinante con más de 85% de pureza y alrededor de 60% de recobrado, mediante cromatografía de de afinidad por iones metálicos. Palabras claves: cultivo incrementado, Escherichia coli, proteína recombinante, TmpA Copyright 1999 Elfos Scientia